构建64位主存：半导体存储器设计与计算解析

"计算机组成原理第四版课后题答案三，四章" 在计算机组成原理中，存储系统是计算机硬件的重要组成部分，它包括了内存（主存储器）和辅助存储器（如硬盘）。本资源提供了第四版教材第三、四章的课后习题解答，主要涉及存储器的组织、容量计算以及芯片选择等问题。 第三章的习题讨论了存储器的容量计算和芯片组合。在第一个问题中，一个具有20位地址和32位字长的存储器可以存储的信息量是1M（2^20）个32位字，转换成字节（每个字8位）即4MB。为了构建这个存储器，如果使用512K×8位的SRAM芯片，我们需要计算所需的芯片数量，即(1M/512K) * (32/8) = 8片。对于芯片选择，由于每个芯片有512K（2^19）个地址，因此只需要1位地址来区分不同的芯片。 第二个问题涉及到64位机的主存设计。地址码为26位意味着总共有2^26个地址，即16MB。使用256K×16位的DRAM芯片，我们可以计算模块板的数量（m）和每个模块板上的DRAM芯片数（n）。模块板数量m为总地址数除以单个模块板的地址数，即64块。每个模块板内的芯片数n为总字节数除以单个芯片的字节数，即16片。总共需要的DRAM芯片数为模块板数乘以每板的芯片数，即1024片。CPU通过高位地址线A25到A20进行模块板的选择，剩下的低位地址线用于模块板内的寻址。 第三个问题涉及用16K×8位的DRAM芯片构建64K×32位的存储器。计算出需要16片芯片，每4片组成16K×32位的存储区。逻辑框图通常会包含一个2：4译码器，使用A15和A14作为控制信号来选择4片中的某一片。 第四章的题目可能涉及刷新策略，如异步刷新和同步刷新。在给定条件下，异步刷新更合适，因为它允许CPU在1μS内至少访问一次内存。刷新间隔时间最大为15.5μS，而完成全部存储单元的刷新需要64μS。 这些习题解答深入浅出地介绍了存储器设计的关键概念，包括地址映射、容量计算、芯片选择以及刷新策略，这些都是理解和设计计算机存储系统的基础。